什么是薄膜鍵盤及薄膜開關？

薄膜開關又稱輕觸式鍵盤，采用平面多層組合而成的整體密封結構，是將按鍵開關、面板、標記、符號顯示及襯板密封在一起的集光、機、電一體化的一種新型電子元器件，是電子產品外觀結構根本性的變革，它可取代常規分立元件的按鍵，更可靠地執行操作系統的任務。 [1]

薄膜開關具有良好的防水、防塵、防油、防有害氣體侵蝕、性能穩定可靠、重量輕、體積小、壽命長、裝聯方便，面板可洗滌而字符不受損傷，色彩豐富，美觀大方等優點。使用薄膜開關令您的產品更具時代特色。薄膜開關主要類型薄膜開關面板是一種由剛性或柔性印制電路板為基體，安裝上有手感或無手感按鍵，再覆以印刷有彩色裝飾性圖案的塑料（聚碳酸酯PC、聚酯PET等）薄膜面板構成的、集開關功能和裝飾性功能為一體的電子部件，是一種新型的人機對話界面。其開關電路與整機的連接方式可采用焊接或插接的方式來完成。 [1]

使用壽命長，但無觸感； [2]

2）膠片凸面觸感型：

有良好的觸感，但使用壽命相對較短； [2]

3）凸邊框式無觸感型：

外表美觀，有較強的立體感，但無觸感； [2]

4） 凸邊框式觸感型：

外表美觀，有較強的立體感，且有觸感； [2]

5）面版打凸觸感型：

（a)型：設計不當時，容易有兩段現象，但面版破損，電器性能亦然存在；

（b）型：不存在兩段現象，且結構層少，較經濟，若面版破損，電器性能將不存在； [2]

6）金屬彈片型：

（a）型：為最基本和最常用的結構.彈片既起觸感的作用又起上線路的作用；

（b）型：結構復雜，用于彈片較多較密且不要有跳線的場合. 彈片放于上線路上，上、下線路導電面都向上，上線路需沖孔。此種結構導通時彈片的四個腳與中心點不在同一平面，有“兩段”的情況出現。同時，彈片經常處于過度反凹的壯態，時間久了，彈片將出現不反彈的現象，不建議采用； [2]

（c）型：彈片放于上線路上，只起觸感的作用，其上線路導電面向下，下線路導電面向上，有“兩段”的情況，不建議采用； [2]

（d）型：彈片放于下線路，上、下線皆有走線，彈片既起觸感的作用又起將上、下線路連接起來的作用；用于彈片較多、較密且不要有跳線的場合，較（b）型結構簡單。設計時要注意線路走線要避開彈片的四條腿，以保證不短路。 [2]

7）發光體型：一定要開底膠模；

（a)LED線路與下線路同層：結構簡單，但如果選取的LED燈高度較高，LED燈會頂起面板，此時應將面板上的LED窗口做打凸處理，或者加厚面膠層的厚度，使其厚度大于LED燈厚度； [2]

（b) LED線路與下線路不同層：結構復雜，但LED視窗不一定要打凸，但必須將LED燈的上方區域挖空，防止光無法透過LED燈孔。需注意：此時下線路走線時需將LED燈孔周圍避開走線。 [2]

8）對折式：

此類型多可避免跳線且不需灌孔可使導電面可向下，此結構的缺點在對折處容易線路容易折斷。 [2]

9）內外框防水型：

外框是一個封閉的框，沒有走線，對內框起保護作用，防止水氣從出線凹槽處進入機殼。 [2]

柔性薄膜開關是薄膜開關的典型形式。這類薄膜開關之所以稱為柔性，是因為該薄膜開關的面膜層、隔離層、電路層全部由各種不同性質的柔性薄膜所組成。柔性薄膜開關的電路層，均采用電器性能良好的聚酯薄膜（PET）作為開關電路圖形的載體，此層也分裝手感彈片、上下電路。由于聚酯薄膜所具有性質的影響，使得該薄膜開關具有良好的絕緣性、耐熱性、抗折性和較高的回彈性。開關電路的圖形，包括開關的聯機及其引出線均采用低電阻，低溫條件下固化的導電性涂料印刷而成。因此，整個薄膜開關的組成，具有一定的柔軟性，不僅適合于平面體上使用，還能與曲面體配合。柔性薄膜開關引出線與開關體的本身是一體的，在制作群體開關的聯機時，將其匯集于薄膜的某一處，并按設計指定的位置和標準的線距向外延伸，作為柔軟的、可任意彎曲的、密封的引出導線與整機的后置電路相連。 [2]

硬性薄膜開關是指開關的圖形和線路是制作在普遍的印刷線路覆銅板上。硬性薄膜開關的特點是取材方便，工藝穩定，阻值低，并可在其背面直接焊接電路中的某些組件。在面積不大的情況下，可省去硬質襯板層。硬性薄膜開關一般都采用金屬導片作為導通迷宮觸點，故較好的手感。所不利的方面，是在整機中裝聯不及軟性薄膜開關方便，往往需要焊接并通過扁平電纜將引線引出。硬性薄膜開關的信息反饋除蜂鳴信號、LED指示外，普遍可采用金屬手感彈片。 [2]

薄膜開關上的按鍵，以色彩不同表示鍵體的位置、形體和大小，在薄膜開關的初始階段較為普遍。立體薄膜開關：通常，薄膜開關上的按鍵只是用色彩來表達鍵體的位置、形狀和大小。這樣，只能憑操作者的視覺來識別操作的準確性，由于沒有適當的反饋信息表明手指是否按在了開關的有效范圍使開關動作，因而影響了對整機監控的自信和操作的速度。一種使開關鍵體微微凸起，略高于面板，構成立體形狀的薄膜開關，稱為立體鍵開關。立體鍵不僅能準確地給定鍵體的范圍，提高辨認速度，使操作者的觸覺比較敏感，同時還增進了產品外觀的裝飾效果. 立體鍵的制作。 [2]

通常，薄膜開關上的按鍵只是用色彩來表達鍵體的位置、形狀和大小。這樣，只能憑操作者的視覺來識別操作的準確性，由于沒有適當的反饋信息，因而影響了對機子監控的自信和操作的速度。所以在面板的設計階段就要作好安排，備有工藝孔，以便在模具壓制時有精確的定位， 其立體凸起的高度一般不宜超過基材厚度的兩倍。為美觀產品的外觀，凸起薄膜開關的凸起可有多種變化制作。 [2]

聚氯乙烯PVC\60℃\0.175~0.5/光面\常溫下對酸、堿和鹽類穩定。耐磨性好，耐燃自熄，消聲消震，電絕緣性好。熱穩定性較差。低廉普通標牌、面板。 [3]

聚碳酸酯PC\-60~120℃\0.175~1.0\光面透光率高，吸水性低，尺寸穩定性好，抗彎、抗拉、抗壓強度十分優越，耐熱性耐寒性、電絕緣性和耐大氣老化性優良。耐藥品性較差，耐疲勞性較差，易產生應力開裂，輸出接口端子電路一般是碳性材質印刷制成，并且沒有保護涂層，受空氣氧化逐漸形成脫落層，到最后導致斷路而壽命終止，這是薄膜開關最容易出故障的地方，主要有環境所決定，不管使用與否，物理損壞時間是3-10年。一般適用范圍最為廣泛，除可滿足大多數薄膜開關面板的要求外，其中光面PC的高透光率更可滿足帶液晶顯示窗的要求。 [3]

砂面聚酯（PET)\-30~120℃\0.1~0.2光面 耐藥品性良好，不溶于一般有機溶劑，不耐堿。具有優良的機械性能、電性能、剛性、硬度和熱塑性塑料中最大的強韌性，吸水性低，耐磨損、耐摩擦性優良，尺寸穩定性高。拉伸強度能與鋁膜媲美，大大高于PC、PVC。低廉因表面難以加工成亞光型，故有紋理PET較貴 是制作薄膜開關電路最理想的基材。其中有紋理PET適合對表面要求較高或具有液晶顯示窗的產品。 [3]

線路層承印材料：制作電路的基材應采用聚酯（聚鄰苯二甲酸乙二醇酯）薄膜（Potyester簡稱PET）。它具有良好的絕緣性和耐熱性，具有較高的機械強度、透明性和氣密性，特別具有抗折性和高彈性，是制作薄膜開關電路的理想材料。 [3]

塑料基材厚度在0.25mm及以下稱為薄膜，主要用作薄膜開關的面板層，其背面印有各種指示性的圖案、文字來表示相應開關鍵位的操作區域，在厚度選擇上應視面板及按鍵的大小而定，材料厚，觸動力加大，反應遲鈍；材料過薄，觸動時手感差，回彈不明顯。厚度在0.25mm以上稱為板材，不適合立體鍵成型，可用作無按鍵操作區域的指示性的標牌面板，也可作為薄膜開關的襯板以提高其硬度。 [3]

面板層

面板層一般在低于0.25MM的PET、PC等無色透光片材絲印上精美圖案和文字制作而成，因面板層最主要的作用在于起標識和按鍵作用，所以選用材料必須具有高透明度、高油墨附著力、高彈性、高韌性等特點。 [3]

面膠層

面膠最主要的作用是將面板層與電路層緊密相連，以達到密封和連接的效果，此層一般要求厚度在0.05---0.15MM之間，具有高強的粘性和防老化性；在生產中，一般選用專用的薄膜開關雙面膠，有些薄膜開關要求能防水防高溫，因此面膠也必須根據需要而使用不同性質的材料。 [3]

控制電路上層和下層

此層均采用性能良好的聚酯薄膜(PET)作為開關電路圖形的載體并在其上用特殊的工藝絲印上導電銀漿和導電碳漿，使其具有導電性能，其厚度一般在0.05--0.175MM以內，最常見的是用0.125MM PET。 [3]

夾膠層

它是處于上電路與下電路層之間并起密封和連接的作用，一般采用PET雙面膠，其厚度有0.05--0.2MM不等； 在選擇此層材質的時候應充分考慮產品的整體厚度，絕緣性，電路按鍵包手感和密封性。 [3]

背面膠層

背膠的采用與薄膜開關與何種材質相粘貼緊密相關，比較常采用的有普通雙面膠、3M膠、防水膠等。 [3]

⒈工作電壓：≤50V（DC） [4]

⒉工作電流：≤100mA

⒊接觸電阻：0.5~10Ω

⒋絕緣電阻：≥100MΩ（100V/DC） [4]

⒌基材耐壓：2kV（DC）

⒍回彈時間：≤6ms

⒎回路電阻：50Ω、150Ω、350Ω三檔，或以用戶需要確定。

⒏絕緣油墨耐壓：100V/DC [4]

⒈可靠性使用壽命：>100萬次 [4]

⒉閉合位移：0.1~0.4mm（無觸覺型） 0.4~1.0mm（觸感型）

⒊健標作力：15~750g力

⒋導電銀漿遷移：在55℃，溫度90%，56小時后，二線間為10MΩ/50VDC [4]

⒌銀漿線上無氧化，無雜質

⒍銀漿線寬≥0.3mm，最小間隔0.3mm，線路毛邊<1/3，線路缺口<1/4線寬

⒎引腳間距標準 2.54 2.50 1.27 1.25 1.0 0.5mm

⒏引出線抗曲度，用d=10mm鋼棍壓滾80次線路不斷。 [4]

1.工作溫度：－20℃～+70℃

2.存貯溫度：－40℃～+85℃ 溫度95%±5%

3.大 氣 壓：86～106KPa [4]

⒈印刷尺寸偏差±0.10mm，外型邊線不清編差±0.1mm

⒉套色偏差±0.11mm/100mm，絕緣油墨全部覆蓋銀漿線路

⒊無油墨散，字跡無殘缺 [4]

⒋色差不大于二級

⒌不得有折痕、脫漆 [4]

⒍透明窗透明清潔，色澤均勻，不得有刮傷、針孔、雜質。

對于維修人員來說，一些老式設備在配不到原機使用的薄膜開關時，可以記錄下按鍵所對應的線號，然后用一般按鈕（輕觸開關）加組線方式替換。效果完全一樣，但比較費事。